EO

Productie recyclebaar plastic stap dichterbij

01 december 2019 om 09:18 uur

Een onlangs ontdekte groep recyclebare plastics lijkt een veelbelovend alternatief voor het moeilijk recyclebare harde plastic. Toch zien we deze zogeheten vitrimeren nog niet in producten toegepast omdat ze lastig te bewerken zijn. Onderzoekers van de TU Eindhoven ontdekten dat niet alleen de temperatuur, maar ook de dichtheid invloed heeft op de bewerkbaarheid van deze nieuwe vorm van plastics. Die inzichten moeten onder meer gaan leiden tot recyclebare dashboards voor de auto-industrie.


De resultaten zijn verschenen in het tijdschrift PNAS.


Hard plastic staat bekend als moeilijk recyclebaar. Thermoplastics zijn goed te recyclen maar ook veel minder sterk. In 2011 werd een nieuwe groep plastics ontwikkeld die zo sterk zijn als harde plastics en wel recyclebaar. Deze vitrimeren zijn echter nog altijd niet geschikt voor commerciële toepassing. Fabrikanten weten niet hoe ze het materiaal eigenschappen kunnen geven waarmee het in producten kan worden verwerkt en wenschappers tasten nog grotendeels in het duister over hoe het materiaal precies werkt.

 

TU/e-natuurkundigen presenteren nu een computermodel waarmee duidelijk wordt hoe temperatuur en dichtheid de vitrimeren vervormen. Uit het model blijkt dat de fragiliteit van de vitrimeren bepalend is voor de verwerkbaarheid van het plastic in de fabriek. Promovendus Simone Ciarella: "De fragiliteit staat voor de snelheid waarmee een materiaal van een vaste stof overgaat in een vloeistof (smelten) en andersom (stollen). Hoe lager de fragiliteitswaarde is, hoe makkelijker het plastic is om te vormen en dus hoe beter het materiaal recyclebaar is."


Het team is er ook in geslaagd om deze fragiliteit ‘af te stellen'. Zo blijkt dat hij veranderd kan worden door de dichtheid van het materiaal aan te passen.

 

Dwarsverbindingen open- en dichtklappen

Om de werking uit te leggen, moeten we inzoomen op de natuurkundige eigenschappen van de 3 typen plastics. Plastics bestaan uit zeer lange strengen, de polymeren. Thermosets (harde plastics) zijn zo sterk door de vele verbindingen tussen deze strengen. En dat verklaart direct de slechte recyclebaarheid. Verhitting zorgt namelijk voor een onomkeerbaar verbreken van deze bindingen. Thermoplastics (zachte plastics) hebben geen verbindingen, en zijn daardoor makkelijk te vervormen door het verhogen van de temperatuur. Maar dat maakt ze dus ook minder sterk.


Ciarella: ‘Het interessante van vitrimeren is dat ze wel veel dwarsverbindingen hebben, maar door verhitting kunnen deze links openen en later weer dichtgaan op een andere plaats. Op kamertemperatuur gedragen vitrimeren zich daardoor even sterk als thermosets. Maar bij verhitting gedragen ze zich juist als makkelijk te vervormen thermoplastics. Ze behouden dus hun kwaliteit bij het omsmelten.'

 

Duurzame dashboards

De kennis uit dit onderzoek dient als theoretische basis voor het Horizon 2020 International Training Network-project genaamd Vitrimat , dat in januari gaat starten. Binnen dit project zal TU/e met 8 internationale partners toewerken naar het praktisch toepassen van vitrimeren. Een van de doelen is het ontwerpen van recyclebare dashboards voor de auto-industrie.

 

Gerelateerd nieuws

De verrassende viscositeit van verstrikte wormen

De verrassende viscositeit van verstrikte wormen

Aan de hand van experimenten met Tubifex-wormen uit de lokale dierenwinkel ontdekten onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam (UvA) dat in de wiebelende beweging van levende wormen verrassende natuurkunde besloten…

Een smeerbare tussenlaag kan solid-state batterijen stabieler maken

Smeerbare tussenlaag maakt solid-state batterijen stabieler

Een tussenlaag van een smeerbaar, boterachtig materiaal, helpt de dichtheid van solid-state batterijen tienvoudig te verbeteren, terwijl het ook de prestaties en veiligheid verhoogt. Dat stellen wetenschappers van…

Coherente Lidar op lange afstand versnellen

Coherente Lidar op lange afstand versnellen

Onderzoekers van EPFL hebben een nieuwe manier gevonden om Lidar-motoren te versnellen door fotonische circuits te gebruiken. Moderne 3D Lidar-sensoren combineren een hoge laterale / verticale en radiale resolutie. Ze…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuw! Lichtschermen PSENopt II – Nu met verbeterde spiegelzuilen

Pilz maakt het portfolio met lichtschermen compleet: De lichtschermen PSENopt II zijn niet alleen verkrijgbaar voor...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

16 juni 2020, online

Power Electronics event

Het doel van dit event is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te presenteren op het...

16 juni 2020, Veldhoven

Business Software Event 2020

‘Boost your business with connected software & smart data’. Dat is het thema van het Business...

17 juni 2020, Vianen

Industrial Ethernet Event

Hoe kun je het maximale uit Industrial Ethernet halen?

Meer agendapunten »